Захист від дестабілізуючих факторів Розділ 4

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть полный документ!

Захист від дестабілізуючих факторів Розділ 4 • • Класифікація дестабілізуючих факторів. Умови експлуатації: • • • Кліматичні умови. Механічні умови. Біологічні умови. Електромагнітні умови. Температурні умови. Радіаційні умови.

Вплив дестабілізуючих факторів Аф – функціонально обумовлений вхідний вплив (вхідний сигнал); Вф – функціонально обумовлений вихідний сигнал; Ад – зовнішні дестабілізуючий вплив; Вп – паразитний вихідний вплив (температура, шум, …); Свн – паразитний внутрішній вплив РЕА на його ж елементи Умови експлуатації

Умови експлуатації До умов експлуатації входять: • кліматичні умови; • механічні умови чи об’єкт установки за ГОСТ 16019; • інші об’єктивні умови (корозійна агресивність атмосфери за ГОСТ 9. 039, радіаційний і біологічний вплив). Сукупність кліматичних чинників, що впливають на конструкцію РЕА і їх характеристики визначаються кліматичною зоною, в якій вона експлуатується (табл. 1) і категорією виконання (табл. 2) за ГОСТ 15150. Уся земна куля розділена на сім кліматичних зон, клімат яких визначається як дуже холодний, помірний, тропічний вологий, тропічний сухий, помірно холодний морський і тропічний морський. Таблиця 1

Характеристика макрокліматичних районів Дуже холодний регіон розташовується в Антарктиді, середня мінімальна температура нижча -60°С (рекорд -88, 3°С). Особливістю регіону є поєд-нання низьких температур з сильним вітром. У холодну зону включені велика частина Росії і Канади, Аляска, Гренландія. Середня мінімальна температура тут досягає -50°С, річний перепад температур досягає 80°С, середньодобовий до 40°С. Особливістю цієї кліматичної зони є висока прозорість атмосфери, що сприятливо для іонізації повітря і, як наслідок, накопиченню на поверхні апаратури статичної електрики. Характерним також є обмерзання, іній, вітер з сніговим пилом. У помірний кліматичний регіон включені частина території Росії, велика частина Європи, США, прибережні території Австралії, Південної Африки і Південної Америки. Для нього характерна річна зміна температур від - 35 до +35°С, утворення інею, випадання роси, наявність туману, зміна тиску повітря від 86 до 106 к. Па. Волога тропічна зона розташовується поблизу екватора і включає велику частину Центральної і Південної Америки, середню частину Африки, Південь Індії, Індонезію, частину Південно-східної Азії. Для цієї зони характерні середньорічні температури +20. . +25°С, із з перепадом температури за добу не більше 10°С. Висока вологість і підвищена концентрація солей (особливо поблизу узбережжя морів і океанів) робить атмосферу цієї зони корозійноагресивною. Сприятливе поєднання температури і вологості сприяє існуванню більше 10000 видів грибків і плісняви. До зони з сухим тропічним кліматом відносять північну частину Африки, центральну Австралію, посушливі райони Середньої Азії, Аравійський півострів, частина Північної Америки. Цей регіон характеризується високими температурами (до +55 °С), низькою вологістю, інтенсивним сонячним випромінюванням (до 1500 Вт/м 2), високим вмістом пилу і піску в атмосфері з абразивною і хімічною дією на апаратуру. Помірно холодна морська зона включає моря, океани і прибережні території, розташовані на північ від 30° північної широти і на південь від 30° південної широти. Інша частина морів, океанів і прибережних територій відноситься до тропічної морської зони. Клімат морських зон відрізняється порівняно невеликими добовими перепадами температур, наявністю високої вологості і значною концентрацією хлоридів в атмосфері.

Категорії виконання Таблиця 2

Умови експлуатації Кожне кліматичне виконання з врахуванням категорії виконання характеризується конкретними факторами впливу: температурою, вологістю, тиском, впливом дощу, пилу тощо. Нормальними кліматичними умовами є: температура +25± 10°С, відносна вологість 45. . 80%, атмосферний тиск 83 -106 к. Па (630. . 800 мм рт. ст. ) – при висотах до 1000 м над рівнем моря відсутність активних речовин в навколишній атмосфері.

Чинники впливу Вологість - один з найбільш агресивних чинників впливу, що проявляють себе при зануренні апаратури у воду, дії крапель дощу і бризок, водяної пари, утворенні роси і інею. Адсорбція води на поверхні елементів РЕА сприяє корозії металевих деталей, старінню неметалів, зміні електроізоляційних характеристик ізоляторів. Здатність води змочувати поверхню і проникати в пори матеріалів і мікротріщини збільшується з підвищенням температури. Вода в атмосфері завжди забруднена активними речовинами - вуглекислими і сірчистими солями кальцію, магнію, заліза, хлористим кальцієм, газами - що сприяє прояву корозії. Випадання роси на поверхню апаратури відбувається при певній температурі (точка роси), значення якої залежить відносної вологості атмосфери : Тиск повітряного середовища і діапазон його зміни залежить від висоти над рівнем моря місця, де експлуатується РЕА. На висоті 5 км тиск повітря може падати до 40 к. Па, при цьому погіршується відведення тепла конвективним теплообміном, зменшується електрична міцність повітря, підвищується іонізація повітря, вміст хімічно активних іонів і радикалів. Зміст вологи в атмосфері із зростанням висоти зменшується. Температура в тропосфері (80 % усієї повітряної маси) убуває в середньому на 6 град на кожному кілометрі. Атмосферний пил містить вуглекислі і сірчанокислі солі і хлориди, які, внаслідок взаємодії з вологою, прискорюють процеси корозії, сприяє витоку зарядів і може викликати пробій між контактами з високим потенціалом. Стандартами визначені три рівні концентрації пилу : 0, 18; 1, 0; 2, 0 г/м 3. Грибкові утворення (пліснява) відносять до нижчих рослин, що не мають фотосинтезу. Вони виділяють лимонну, оцтову, щавлеву кислоти і інші хімічні речовини, під дією яких погіршуються електроізоляційні властивості полімерних матеріалів. Захист від цих утворень обов'язковий для апаратури тропічної зони.

Чинники впливу

Групи РЕА за призначенням Вплив на РЕА визначається не тільки кліматом і категорією виконання, але й призначенням РЕА і об’єктом встановлення. В ГОСТ 16019 визначені такі 7 груп виробів РЕА, для яких встановлюються норми як кліматичного, так і механічного впливу: С 1 – стаціонарна, встановлюється в опалюваних наземних і підземних спорудах; С 2 – стаціонарна, встановлюється під навісом, на відкритому повітрі чи в неопалюваних наземних і підземних спорудах; В 3 – возима, встановлюється у внутрішніх приміщеннях річкових суден; В 4 – возима, встановлюється в автомобілях, мотоциклах, в сільськогосподарській і іншій техніці; В 5 – возима, встановлюється в рухомих залізничних об’єктах; Н 6 – носима, розміщується при експлуатації в одязі чи під одягом оператора, чи в опалюваних наземних чи підземних спорудах; Н 7 – портативна, призначена для довготривалого перенесення на відкритому повітрі при полегшеному зовнішньому впливі чи в опалюваних наземних чи підземних спорудах і працюючих на ходу. для побутової апаратури – ГОСТ 11478, для засобів обчислювальної техніки – ГОСТ 21552, для малих обчислювальних машин – ГОСТ 20397, для засобів вимірювання – ГОСТ 22261. Міцність апаратури – здатність апаратури зберігати свої параметри в межах встановлених допусків після впливу механічних і кліматичних факторів. Сталість апаратури – здатність апаратури зберігати свої параметри в межах встановлених допусків під час впливу механічних і кліматичних факторів. Стійкість апаратури – здатність апаратури зберігати свої параметри в межах встановлених допусків, виміряні під час та після впливу механічних і кліматичних факторів.

Умови експлуатації за групами РЕА

Умови експлуатації за групами РЕА Стаціонарна РЕА – це апаратура, експлуатована в опалюваних і неопалювальних приміщеннях, приміщеннях з підвищеною вологістю, на відкритому повітрі, у виробничих цехах. Умови експлуатації і транспортування такої апаратури характеризуються дуже широким діапазоном робочих ( - 50. . +50 °С) і граничних (- 50. . +65 °С) температур, вологістю до 90. . 98 %, вібрацією до 120 Гц при 4. . 6 g, наявністю багатократних (до 5 g) і поодиноких (до 75 g) ударів, дією дощу до 3 мм/мін і соляного туману з дисперсністю крапель до 10 мкм і вмістом води до 3 г/м 3. РЕА, що транспортується – це апаратура, що встановлюється і експлуатується на автомобілях і автопричепах, залізничному і гусеничному транспорті, на судах різних класів, на борту літаків і вертольотів. Специфіка роботи цього виду апаратури зумовлює підвищена дія механічних чинників. На РЕА, встановлену на автомобільному транспорті, можуть діяти вібрація частотою до 200 Гц і удари, викликані нерівною дорогою. При русі залізничного транспорту можливі раптові поштовхи (при маневруванні - удари з прискоренням до 40 g). Биття коліс об стики рейок викликають вібрацію з частотою до 400 Гц прискоренні до 2 g. Особливо жорстким діям піддається конструкція РЕА, експлуатована на гусеничному транспорті. Тут внаслідок "стукання" гусениць частота вібрацій може доходити до 7000 Гц з амплітудою ± 0, 025 мм. Крім того, постійний вплив акустичного шуму. РЕА в морському виконанні встановлюються на великих порівняно тихохідних кораблях і малих швидкохідних судах. Характерними умовами роботи являється наявність вібрацій, ударних навантажень і агресивної (морської) атмосфери. Вібрація на судні викликається роботою гвинтів, гребного валу, двигунів і гідродинамічними силами при русі судна по неспокійному морю. Діапазон частот вібрацій на кораблях зазвичай не перевищує 25 Гц з невеликою амплітудою вібрацій. На літаках електронна апаратура знаходиться, як правило, у фюзеляжі. При цьому на неї впливають вібраційні навантаження частотою до 500 Гц з амплітудою до 10 мм і акустичний шум, рівень якого досягає 150 д. Б при частоті 50. . 10000 Гц. Портативна РЕА включає апаратуру і спеціалізовані обчислювачі, що знаходяться в розпорядженні військового, геолога, геофізика, будівельника, та ін. Сюди можна віднести і переносну радіоприймальну і передавальну апаратуру. Умови роботи портативної РЕА повинні відповідати зоні комфорту людини, яка характеризується температурою довкілля 18. . 24 °С, рівнем акустичного шуму 70. . 85 д. Б, вологістю 20. . 90 % і заввишки до 3000 м над рівнем моря. Якщо температура стає менше - 17 °С або вище +43, 5 °С, рівень шуму досягає 120 д. Б, вологість складає менше 1 %, а висота над рівнем моря більше 6000 м, то вважається, що такі умови перевищують фізіологічні можливості людини, але граничні умови для переміщення апаратури можуть бути багато вище. З точки зору фізичних можливостей людини портативна апаратура ділиться на легку (до 29 кг для чоловіків і до 16 кг для жінок), середню (відповідно до 147 кг і 80 кг) і важку (до 390 кг і до 216 кг). На портативну апаратуру може впливати вібрація частотою до 20 Гц з прискоренням до 2 g і удари до 10 g при тривалості 5. . 10 мс.

Механічні умови експлуатації З механічних параметрів (ГОСТ 16019, ГОСТ 22261, …) зазвичай виділяють міцність і стійкість до механічним ударів і вібрації, а також лінійних прискорень. В процесі транспортування і експлуатації РЕА піддається дії вібрацій, в основному, від зовнішніх джерел коливань. Особливо небезпечні вібрації, частота яких близька до власних частот коливань вузлів і елементів конструкції. Властивість апаратури протидіяти їх впливу характеризується віброміцністю і вібростійкістю. Вібростійка визначає здатність РЕА виконувати задані функції у включеному стані в умовах дії вібрацій. Віброміцність характеризує здатність протистояти руйнівній дії вібрації в неробочому стані і нормально працювати після зняття вібраційних навантажень. Вібрації характеризуються діапазоном частот і величиною прискорення (у одиницях g). Явище удару в конструкції РЕА виникає при швидких змінах прискорення. Удар характеризується прискоренням, тривалістю і числом ударних імпульсів. Розрізняють удари поодинокі і багатократні. Лінійне прискорення характеризується прискоренням (у одиницях g) і тривалістю дії. При дії вібрації і ударних навантажень на елементи конструкції РЕА в них виникають статичні і динамічні деформації, оскільки будь-який елемент конструкції є коливною системою, що має зосереджене і розподілене навантаження. Ударно-вібраційні навантаження впливають на елементи конструкції РЕА через їх точки кріплення. Ефективність дії визначається також положенням елементів відносно його спрямованості. Деталі кріплення елементів до певної міри є демпферами, що ослабляють дію джерела вібрацій. Акустичний шум від зовнішніх джерел характеризується тиском звуку, потужністю коливань джерела звуку, силою звуку, спектром звукових частот. Акустичний шум піддає механічним навантаженням практично в рівній мірі усі елементи конструкції. За інших рівних умов дія акустичного шуму більш руйнівна, ніж дія ударно-вібраційних навантажень. Сфери застосування РЕА, що усе більш розширюються, посилюють вимоги до стійкості їх конструкції дії механічних чинників.

Реакція на механічне збудження Відгуком чи реакцією конструкції на механічний вплив називають будь-яку форму трансформації чи перетворення енергії механічного збудження. Різновиди відгуків: • механічні напруги в елементах конструкції; • зміщення елементів конструкції та їх удар; • деформації і руйнування конструктивних елементів; • зміни властивостей і параметрів конструкції. Механічні дії призводять до непередбачуваних переміщень деталей і вузлів, через що виникають інерційних сил і, як наслідок, деформацій кріпильних, несучих та інших елементів конструкцій. При незначних механічних впливах в елементах конструкцій виникають пружні деформації, що фактично не позначаються на працездатності апаратури. Збільшення навантаження призводить до появи залишкової деформації і за певних умов руйнуванню конструкції. Відмови апаратури бувають: відновлюваними після зняття або ослаблення механічної дії (чисто механічне прояв вібрацій і ударів, зміна параметрів компонентів, виникнення електричних шумів) невідновлюваними (обриви і замикання електричних з'єднань, відшаровування провідників друкованих плат, порушення елементів кріплення і руйнування несучих конструкцій).

Біологічні фактори До біологічних факторів належать мікроорганізми, комахи, гризуни, тварини і птахи. Цвіль руйнує органічні діелектрики, посилює корозію і потрапляючи на плату може викликати коротке замикання. Вражаючи скло цвіль може викликати зміну його оптичних властивостей. Цвіль розвивається в приміщеннях з підвищеною вологістю і зниженою освітленістю. Ізоляційні матеріали на основі целюлози при впливі цвілевих грибків погіршують свої механічні і електричні параметри і можуть навіть зруйнуватися. Комахи. Потрапляючи всередину викликають несанкціоноване спрацьовування контактів. Терміти проїдають деревину, пластмасу з деревним наповнювачем і високомолекулярні штучні сполуки. Ізоляція на основі целюлози є живильним середовищем для термітів і мікроорганізмів. Залишки комах так само є живильним середовищем для розвитку мікроорганізмів. Комахи рідко пошкоджують РЕА. Найбільш небезпечні для РЕА, що працює в тропічних умовах, терміти. Вони поїдають переважно деревину, тому небезпечні для приладів, які мають дерев'яні деталі і пластмаси з деревними наповнювачами і встановлених в дерев'яних будівлях. Гризуни. Кабелі в пластмасовій і не армованої гумовій ізоляції можуть пошкоджувати гризуни (щури, миші). Для захисту ізоляції застосовують сталеве плетіння, але зазвичай пошкодження кабелю і проводів гризунами не перевищують 2%, тому доцільніше усунути випадкове пошкодження, ніж застосовувати дорогі захисні заходи. Способи захисту від біологічних факторів. цвіль: комахи: • протирання від цвілі. • просочування фунгіцидами • нормальна освітленість • захисна сітка в перфорації • провітрювання приміщення • уникати застосування органічних матеріалів гризуни: • бетонний фундамент будівель • уникати застосування органічних матеріалів • апаратуру встановлювати на високий бетонний фундамент

Електромагнітний вплив Під електромагнітної сумісності радіоелектронних засобів (ГОСТ 23611 -79) розуміють здатність цих засобів одночасно функціонувати в реальних умовах експлуатації з необхідною якістю при впливі на них ненавмисних перешкод і не створювати неприпустимих радіоперешкод іншим радіоелектронним засобам. При цьому ненавмисною вважають будь-яку радіоперешкоду, створювану джерелом штучного походження, не призначену для порушення функціонування ЕС. З кожним роком зростає актуальність питань електромагнітної сумісності розроблюваної і експлуатованої ЕА: 1) збільшується швидкодія напівпровідникових приладів чи електронних схем; 2) збільшується кількість і насиченість використовуваних робочих діапазонів радіохвиль; 3) збільшується кількість електро- і радіокерованих об'єктів (безперервне зростання загального числа ЕА); 4) збільшується чутливість радіоприймальних пристроїв; 5) впровадження енергоресурсозберігаючих технологій призводить до збільшення кількості пристроїв, що працюють в режимі мікрострумів і знижених напруг живлення (менше 3 В); 6) з розвитком технологій більш просто вирішується питання створення джерел електромагнітного випромінювання високої потужності (передавачі в даний час можуть генерують випромінювання потужністю в одиниці мегават). Проблема електромагнітної сумісності ЕС стала настільки актуальною, що в рамках узгодження національних норм були розроблені європейські стандарти на електромагнітну сумісність, оформлені 9 листопад 1992 в Законі про електромагнітну сумісність (ЕМС).

Джерела та приймачі завад Для аналізу паразитних електромагнітних впливів необхідно визначити наступні моменти: • характер прояву перешкоди; • шляхи поширення перешкоди; • причину наведень. Перешкода може проявлятися в такий спосіб: • нестабільність джерела живлення; • імпульсна завада по живленню; • провали по напрузі живлення; • «перенапруження» по ланцюгах живлення; • порушення в ланцюгах управління і синхронізації; • перешкоди по ланцюгах зв'язку; • спотворення сигналу в ланцюгах зв'язку. До шляхів поширення можна віднести: • фізичні лінії зв'язку (проводи, кабелі, хвилеводи); • ефір як середовище поширення. Причини наведень: • джерела високих напруг; • джерела великих струмів; • джерела електромагнітного поля; • неузгодженість ліній зв'язку по вхідному і вихідному імпедансу (особливо для ВЧ- і НВЧ-трактів); • неідеальність ліній зв'язку (наявність втрат та їх залежність від частоти); • термо. ЕРС.

Джерела та приймачі завад Джерелами наведень є: • генератори високої напруги; • генератори великого струму; • генератори електромагнітного поля; • електричні машини (особливо колекторні); • вихідні каскади підсилювачів; • навантаження на загальний опір джерела і приймача наводок; • «довгі» лінії; • термопари. Електромагнітні перешкоди, створювані пристроями, що не призначені для випромінювання електромагнітної енергії (джерела електричної енергії, системи запалювання двигунів, електродвигуни, апаратура промислового і широкого споживання і т. д. ), називаються індустріальними перешкодами. Приймачами наведень є: • радіомовні приймачі (особливо широкосмугові); • вхідні каскади підсилювачів; • каскади з великим вхідним опором. На конструкторсько-технологічному етапі розробки ЕА основним способом забезпечення ЕМС є Шляхи розповсюдження: завадозахист за допомогою: • електричне поле (ємнісний зв'язок); • екранування; • магнітне поле (індуктивний зв'язок); • фільтрації перешкод; • електромагнітне поле; • заземлення; • провідники (гальванічний зв'язок). • коректного виконання зв'язків.

Температурні дестабілізуючі фактори Температурні умови впливають на місце встановлення РЕА, розташування джерел зовнішнього підігрівання, виділення тепла активними елементами усередині. Необхідно забезпечувати, щоб температура нагріву чутливих до температури радіоелементів знаходилася в допустимих межах. Крім того, для багатьох конструктивних матеріалів характерне теплове старіння. Працездатність РЕА визначається температурним діапазоном роботи, в якому РЕА повинна виконувати задані функції в робочому стані. Для виключення виходу з ладу РЕА в процесі зберігання і транспортування в неробочому стані необхідно, щоб вона витримувала температури, великі робочого діапазону. Ці граничні температури характеризують тепло- і холодо- стійкість конструкції РЕА. ЕА мають невисокий ККД, а отже більша частина споживаної енергії перетворюється на енергію теплових втрат. Теплові втрати викликають перегрів елементів конструкції відносно температури навколишнього середовища. Температура нагріву елементів або приладу в цілому може перевищити допустиму температуру для ЕРЕ. Тому виникають завдання розрахунку температури елементів і конструкції в цілому і проектування локальних і загальних систем охолодження. Всяке нагріте тіло віддає тепло і охолоджується за рахунок 3 -х основних факторів: - Конвекції, - Випромінювання, - Теплопровідності (кондукції). Тепловий удар - це різка зміна температури довкілля, при якому час зміни температури обчислюється хвилинами, а її перепад - десятками градусів. Найбільш сильно тепловий удар проявляється в елементах конструкції, де є локальна механічна напруга, сприяючи утворенню мікротріщин.

Температурні дестабілізуючі фактори Конвекція. Конвективно охолоджуються нагріті тіла за рахунок руху газу або рідини, які, нагріваючись, відбирають теплову енергію. Інтенсивність теплового потоку охолодження при конвекції можна оцінити за законом Ньютона: де QК - інтенсивність теплового потоку, ккал / год; S - площа поверхні нагрітого тіла, м 2; t - температура нагрітого тіла, o. C; tс - температура навколишнього середовища, o. C; αК - коефіцієнт конвекції рідини чи газу для охолодження нагрітого тіла, ккал / (год м 2 К). Поліпшити умови конвективного охолодження можна за рахунок: 1. Збільшують площу поверхні нагрітого тіла (збільшення площі відбувається, перш за все, за рахунок ребріння поверхні). 2. Збільшують коефіцієнт конвекції рідини чи газу. Так для спокійного повітря αК знаходиться в межах від 2 до 8 ккал / (год⋅м 2 ⋅К). Коефіцієнт αК не однозначний, тому що залежить від геометричних розмірів нагрітого тіла, його температури і розташування площин. Тому в інженерних розрахунках цей коефіцієнт уточнюють до конкретних значень виходячи з особливостей пристрою. Збільшувати коефіцієнт конвективного охолодження можна за рахунок природної вентиляції через застосування перфорації, примусової вентиляції, рідинного охолодження з нерухомою або з рухомою рідиною або застосовуючи випаровування рідини з нагрітого тіла.

Температурні дестабілізуючі фактори Випромінювання. Всяке нагріте тіло випромінює енергію. Інтенсивність теплового потоку можна оцінити за законом Стефана-Больцмана: де S - площа поверхні нагрітого тіла, м 2; Т - температура нагрітого тіла, К; Тс - температура навколишнього середовища, К; Со - коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла, ккал / (час⋅м 2 ⋅К); ε - ступінь чорноти нагрітого тіла. Поліпшити умови охолодження випромінюванням можна за рахунок: 1. Збільшуючи площа поверхні нагрітого тіла, наприклад, вводячи ребра. 2. Збільшуючи ступінь чорноти поверхні нагрітого тіла за рахунок збільшення шорсткості поверхні і фарбування її в темні кольори, найкраще в чорний колір. Наприклад, для полірованої поверхні, чи поверхні металу після прокату ε = 0, 02. . . 0, 08. Для дерева, гуми і більшості пофарбованих поверхонь ε збільшується до 0, 9 - 0, 95. При цьому максимальне значення ε має для поверхні, пофарбованої в чорний матовий колір.

Температурні дестабілізуючі фактори Кондукція (теплопровідність). Нагріте тіло може віддавати тепло через теплопровід за рахунок теплопровідності матеріалу. Інтенсивність теплового потоку кондукцією можна оцінить за законом Фур'є: де S-площа поперечного перерізу теплопроводу, м 2; δ - довжина теплопроводу, м; Δt - різниця температур нагрітого і охолодженого країв теплопроводу, К; λ - коефіцієнт теплопровідності матеріалу, ккал/(год⋅м⋅o. C). Значення λ для деяких матеріалів наведені в таблиці 2. Звідси видно, що якщо ЕРЕ або ЕА великої потужності теплових втрат розміщені на діелектричній основі (наприклад, на друкованій платі), то кондуктивне охолодження практично відсутня. Для поліпшення охолодження таких елементів і пристроїв рекомендують: • використовувати для них теплопроводи з матеріалів високою теплопровідністю (алюміній, мідь і ін. метали); • збільшувати площу S теплопроводу до можливих значень; • зменшувати довжину δ теплопроводу, розміщуючи елемент з теплопроводом на несучих конструкціях S, або використовувати несучі конструкції в якості теплопроводу; • збільшити перепад температур Δt, охолоджуючи кінець теплопроводу.

Радіаційні чинники

Радіаційні чинники Радіаційний вплив викликає як негайну, так і накопичувальну реакцію елементів, що становлять конструкцію РЕА. Серед існуючих видів випромінювань найбільшу небезпеку представляють електромагнітне випромінювання і іонізуючі частинки високих енергій. Повний спектр електромагнітних випромінювань охоплює діапазон довжин хвиль від десятків тисяч метрів до тисячних доль нанометра. Найбільш значущу дію на РЕА створюють гамма- і рентгенівське випромінювання (довжина хвиль менше 10 нм). Ці види випромінювання мають значну проникну і іонізуючу здатність. Істотний вплив на конструкцію РЕА можуть також здійснювати заряджені частинки: альфа, бета і протони, а також нейтрони, що мають високу проникну здатність. Найбільш стійкі до дії опромінення метали. Найменшу радіаційну стійкість мають магнітні матеріали і електротехнічні сталі. Деякі метали, наприклад марганець, цинк, молібден та ін. , після опромінення нейтронами самі стають радіоактивними. Дія випромінювання на полімери призводить до руйнування міжмолекулярних зв'язків, утворення зернистих структур і мікротріщин. В результаті полімерні деталі втрачають еластичність, стають крихкими. Найменш стійкими до опромінення є напівпровідникові прилади і інтегральні мікросхеми. Безповоротні дефекти в напівпровідниках призводять до втрати випрямних властивостей діодів, транзистори усіх типів при опроміненні втрачають підсилювальні властивості, в них зростають струми витоку, пробивна напруга знижується. Їх радіаційна стійкість складає 1012. . 1014 нейтронів/см 2 при опроміненні нейтронами і 104. . 107 рад при гамма-опроміненні. У інтегральних мікросхемах (МС) при опроміненні істотно змінюються характеристики внаслідок зміни параметрів резисторів, конденсаторів, діодів, транзисторів, що входять в них. Так само змінюються ізолюючі властивості розділових p-n-переходів, зростають струми витоку, з’являються численні паразитні зв’язки між елементами структури мікросхем, що в результаті призводить до порушення їх функціонування.

Скачать презентацию Захист від дестабілізуючих факторів Розділ 4

Lecture_4.pptx

Количество слайдов: 23